Caracterización de inhibidores de acil-CoA carboxilasas de Mycobacterium tuberculosis: un nuevo blanco para el desarrollo de drogas

Abstract

La pared celular de M. tuberculosis posee numerosos l¡pidos de estructura compleja que no solo son necesarios para la viabilidad y patogenicidad del microorganismo, sino que son capaces de modular la respuesta inmune del huesped. Entre estos, unos de los mas caracteristicos son los acidos micolicos. Algunas de las drogas antituberculosas mas usadas afectan justamente estas vias biosinteticas. Sin embargo, se conoce muy poco acerca de las vias involucradas en la biosintesis de los precursores de estos lipidos complejos. Nuestra hipotesis de trabajo es que los alfa-carboxi acil-CoAs utilizados para la biosintesis de los acidos grasos de membrana y de la pared celular son producidos por los complejos acil-CoA carboxilasas (ACCasas) presentes en M. tuberculosis. Estas enzimas, cuya estructura es diferente a la de la acetil-CoA carboxilasa de humanos, son un blanco atractivo para el diseño de nuevos agentes anti-micobacterianos especificos. En nuestro laboratorio se han caracterizado dos complejos ACCasa a nivel bioquimico y estructural. La obtencion de las estructuras cristalograficas de las subunidades carboxiltransferasas de estos complejos permitio la busqueda in silico de inhibidores, resultando en la identificacion varios compuestos capaces de inhibir la actividad enzimatica in vitro. Uno de estos compuestos tambien fue capaz de inhibir, a concentraciones micromolares, el crecimiento de diferentes especies de micobacterias, incluyendo cepas mutirresistentes de M. tuberculosis. Nuestros resultados sugieren que su accion antimicobacteriana se debe a la inhibicion de una ACCasa especifica. Por un lado se observo que en presencia del inhibidor disminuye la incorporacion de 1-[14C-acetato], y tambien la biosintesis de acidos grasos y micolicos. Ademas la actividad acetil-CoA carboxilasa es menor en extractos de cultivos tratados con el inhibidor, mientras que la actividad acido graso sintasa no se encuentra afectada. En conjunto, estos datos confirman que los complejos ACCasa podrian proveer una herramienta para el diseño de nuevos compuestos antimicobacterianos especificos.